Introdução à Mecânica dos Sólidos
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências que lhe permitam:
• Estabelecer as equações de equilíbrio estático de corpos rígidos, a 2 e 3 dimensões e construir o diagrama do corpo livre.
• Determinar: – o Centróide e Centro de Massa de linhas,superfícies e volumes – os Momentos de 2ª Ordem de uma superfície – os Esforços Internos em componentes estruturais
• Compreender e aplicar: – o conceito de Tensão Normal e de Corte – a relação Tensão-Extensão num ensaio de tração uniaxial. Lei de Hooke e o Coeficiente de Poisson (regime elástico)
• Compreender: – o comportamento Elástico e Plástico de um material – o efeito da Concentração de Tensões.
• Compreender e determinar: – os diagramas do Momento de Torção em veios – a distribuição das tensões/deformações em veios quando sujeitos a esforços de Torção – os diagramas do Esforço Transverso e do Momento Fletor em vigas – a distribuição das tensões em vigas quando sujeitas a esforços de Flexão.
Caracterização geral
Código
12511
Créditos
6.0
Professor responsável
Hugo Emanuel Charrinho da Costa Biscaia, Pedro Samuel Gonçalves Coelho
Horas
Semanais - 4
Totais - 58
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Disponibilidade para aprender.
Bibliografia
Hibbeler, Russell C. Statics and Mechanics of Materials, eBook, SI Edition. Available from: VitalSource Bookshelf, (5th Edition). Pearson International Content, 2018.
Beer & Johnston, Vector Mechanics for Engineers, Statics (diversas edições). McGraw-Hill.
R. C. Hibbeler. Mechanics of Materials (diversas edições). Pearson.
F. P. Beer, E. R. Johnston, Jr., J. T. DeWolf, D. F. Mazurek. Mecânica dos Materiais / Resistência dos Materiais / Mechanics of Materials (diversas edições). McGraw-Hill.
Paulo F. Gomes. Resistência dos materiais. ISBN 978-989-98697-0-7
Método de ensino
Esta UC é leccionada em aulas teóricas e práticas. Nas aulas teóricas os conceitos fundamentais são apresentados em conjunto com a sua demonstração. Nas aulas práticas os estudantes devem discutir os problemas previamente propostos.
O método expositivo, o estudo autónomo e os exercícios práticos têm como principal objectivo motivar os estudantes para a resolução de problemas, contribuindo de forma decisiva para a formação de engenheiros capazes de satisfazer os requisitos do tecido empresarial.
Nota: As aulas (tempo com os professores) devem ser utilizadas ao máximo, sendo essencial a sua preparação prévia.
Método de avaliação
A aprovação desta UC pode ser conseguida em avaliação contínua ou por exame.
Este ano não haverá frequência.
A avaliação contínua consta de dois testes (T1, T2) e de 5 desafios (D1 a D5) a realizar durante o semestre.
No caso de avaliação com recurso a exame, os testes (incluindo os desafios) podem ser substituídos por um exame (E).
Para obter aprovação, em avaliação contínua ou em avaliação por exame, é necessário que a média das notas dos testes e dos desafios ou da nota do exame seja igual ou superior a 9,5 valores.
Nota Final (Avaliação Contínua) = (T1 + T2)*0,45 + (D1 + D2 + D3 + D4 + D5)*0,10
Nota Final (Exame) = Nota do exame
Os desafios semanais: Pretende-se com estes desafios manter todos os alunos activos no seu processo de aprendizagem durante todo o semestre. Os desafios serão colocados no final da aula prática e terão uma classificação quantitativa entre 0 e 2. Notem que estes desafios terão um estilo tipo TPC (Trabalho Para Casa) pelo que, não serão nada de mais.
Conteúdo
Estática do corpo rígido: Equilíbrio de um Corpo Rígido em 2 e 3 dimensões; Diagrama do corpo livre; Esforços Internos em componentes mecânicos e estruturais; Centróide e Centro de Gravidade de linhas, superfícies e volumes; Segundo Momento de Área.
Conceito de Tensão: Forças Axiais,Tensões Normais; Forças Transversais, Tensões de Corte;
Membros estruturais sujeitos a cargas axiais: Diagrama de Esforço Normal ou Axial; Extensão Longitudinal devida à acção do Esforço Normal; Diagramas de Tensão-Extensão; Lei de Hooke; Módulo de elasticidade; Efeito de Poisson; Concentração de Tensões.
Membros estruturais sujeitos a cargas de flexão: Diagramas de Esforço Transverso e Momento Fletor; Flexão Pura (FP); Análise das Tensões em FP; Deformações de uma viga simétrica sujeita a FP; Tensões e Extensões no regime elástico; Tensões de corte.
Torção: Diagrama de Momento Torsor; Análise das tensões num veio em regime elástico; Deformações Angulares.